JPS60127094A - サブマ−ジア−ク溶接用溶融型フラツクス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

（技術分コ゛ｔ） サブマージアーク浴接用フラックスに関し、とくに入熱
量が１００　ＫＪ／ｃｍを越える大人熱溶接においても
、高じん性でビード形状にすぐれる浴接金属が得られる
溶融型フラックスの改良についてこの明細書で述べる技
術内容は、６亥浴融型フシツクスの成分調整と粒ｊ度構
成についての開発成“４月、−関連している。 （Ｒ景技術） ザブマージアーク浴接用フラックスは尻成型と浴融型に
大別されるが、大入熱浴接には従米専ら焼成型７ラツク
スが使用され溶融型フラックスｉ；ｔはとんど用いられ
てハい。 ／Ｌぜｌよら一般に？ｄ融型フランクスは焼成型に比べ
て融点が低く、１００　ＫＪ　７ｃｍを越λるよう／よ
大入熱ではスラグ量が槓えすき゛てビード止端部を不整
にし易いこと、またｔｇ融金金属ｍ融スラグの縦置まで
の時間が長くｌよるため、スラグがｍ融金祠の家固する
温度でも凝固せずしてｔ６Ｈスラグの通勤によυビード
表面に凸凹を生じ、良好ｌよビード形状のギ接金属を寿
にくいことがその理由である。 しかしながら溶融型フラックスは焼成型に比べて吸湿性
が低く、崩較や粉化を生じにくいため作−Ｊ％　ｉｊｌ
にすぐイＬ、またスラグを容易に再利用できる７表どの
１１１点かある。 それ故人入熱浴接においてもビード形状にずぐれ１賜じ
ん性のｒ’ｄ　Ｉ＆金金属借ることのできる、作業１’
ｌのよい７＃　１６！Ｉｌ　型フラックスの開発が望ま
れるわけである。 （洋米技Ｑドエとその問題） フラックスのｒ触点およびスラグ粘性を考慮した大入熱
ザブマージアーク浴接用（ｄ　ｌＩｉ！ｌ１Ｍフラック
スについては待１ｉＭ　ＩＩ門５４−８９９５１号公報
にてすでにＡｔ２０８．　ＴｉＯ２およびｚｒｏ２の綴
金有量を特定し、フラックスの融点、スラグの粘性を高
めてビード形状を改善することが提唱さしているがこの
場合高融点、高粘性であるが故に、いわゆるポックマー
クが発生しやすく、またスラグの巻込みも起しやすい。 ここにポックマークは浴接時に発生したガスか溶鋼と浴
接スラグとの界面にトラップされることが原因であって
、スラグ粘性が高い場合に、そしてスラグ巻込みは溶接
時に溶ン繭中に巻込まれた浴接スラグが母材との界面に
付層したり、浮上しきらずして溶接金属中にスラグが残
ることに白米してフラックスの融点が高い場合に、そｎ
ぞれ關１拌さｎ易いのである。 （発明の目的） 上記のようｌよビード外観の悪化を↑モうこと／よくし
て、大入熱のサブマージアーク浴接に虐会し、島いじん
性においてビード形状の良好ｌよ溶接金属を得ることが
できる溶融型フラックスを〃「肌に提供することがこの
発明の目的である。 （発想の端緒） 広範囲にわたる入熱量の下での大入熱サブマージアーク
溶接に適用できる溶融型７ラツクスについて上記したよ
うｚ！大欠陥動量に加え、スラグのはく離性、ｒ両系ｊ
ム／、ｃどの諸性能に及はすフランクス組成５フランク
ス軟化温度そして粘度などを全般的に見直し、以下に述
べるような知見を得た。 まずフラックスの軟化温度についてはそれが１１５０’
Ｃ以上であれば大人熱溶接時でもスラグ生成量は、比較
的少ないがその一方で軟化温度が晶くなるとビード表面
が荒れる頑向かあり、大入熱浴接用の７ラツクスとして
は、１０５０℃から１２００　Ｃの杵度が望ましいこと
である。 ここで７ラツクスの軟化温度は、粉粒状のフラックスを
Ｉ＋’：ｌ−径１０朋、茜き】０朋の内向状に圧粉成形
しζこイ′シを心気炉中で’Ａ　ｉ＋％加熱する間にこ
の１１１商状フラツクスが浴融し原形の高さの％となる
ｌ面層でポ杖４−ることにより、実体によく適合する０
ここにフラックス軟化１ｎｉｌｆの調整ニはＡｔ２０８
ノ＋ｌ＜ｉｔ　４区か有効なことのほかとくに、そのＣ
ａＯおよびＭｇＯとのけ計りえのＳｉＯ、ＴｉＯ２およ
びＭｎＯとの合バー槍に刈り−る比、Ｍの値がフックス
軟化温度に対してよい１」１関を呈すること、これらの
成分のうち、１Ｍ　、４ｉ−性成分としてのＱａＱ　、
　ＭｇＯは、０ａＦ２およびＢａＯとともに、溶接金属
のしん性向上に寄与することなどが明らかになった。 このような知見事実に基き、上記成分の適切な配合に成
る組成物の、溶融を経た破砕粉粒体よりなるフラックス
を、１００　ＫＪ／Ｃｍ以上の大入熱下のサブマージア
ーク溶接に用いて、良好な作業性にてビード外説のすぐ
れた溶接金属が、適切なフラックスの粒度分亜の設定に
よって得らｎることかたしかめられた。 （発明の構成） ｓｉｏ２：　２５〜３５屯量％（以下単に饅で示す）、
ａａｏ：２ｓ　〜８５％、　ｃａｂ°２：　１５〜ａ　
ｏ％。 Ｔ１０　：１〜１０％　、　ｈｔ２ｏ８：　１〜１０％
、　ｍｎｏ　：１〜５％およびＨｏ　＋Ｂａｏ　：　５
〜２０％を、ＣａＯ＋Ａ／２０８＋　ＭｇＯの合計量の
、５ｉｎ２＋　Ｔｉｅ２＋　ＭｎＯの合計量に対する比
、Ｍの値が０．８〜１．６の（Ｇ囲において残余の不純
物とともに含有する組成物の浴融を経た破砕粉粒体より
成り、４２０μｍより太きい粗粒が０゜５重Ｍ％以内で
かつ７４μｍより小さい・細粒が５〜１５車ｔｄ襲の劃
−合いの粒度分イ■を有することからなる、サブマージ
アーク浴接用溶融型フラックスである。 まス上記のザブマージアーク扉接用浴融型フランクスの
成分組成を、限定した理由は次のとおりである。 ３１０、　ｉま、ｍ接スラグの塩基度と粘性を調整する
のに必要な成分であるが、２５％未満では粘性が低すき
てスラグの流動性が大きくなｐすき゛作業性も劣化し、
一方３５％を越えると溶接金属中の酸素ｈ

【がｊ’ｌえ
てじん性が低トするので２５〜８５％の範囲とする。 ＣａＯは、フラックスのＪＭ基度を高めて浴接金属中の
酸素量の低減に有効であるが２５チ禾７繭ではなお茜じ
ん性を得ることができず、一方８５％を越尺るとホック
マークが発生しがちとなり、作業性が悪くなるので２５
〜３５％の範囲に限定した。 ０ａＦ２はＣａＯと同様にしん性の面から重要であり、
１５％５％未満ｌｖ系社を十分に低減することができな
いか千〇）一方３０％を越えると、弗素ホのガ“スの発
生量が増加して溶接中に吹上けを生じやすくなり、安定
して浴接を行うことができなくなるから、１５〜８０％
の範囲とする。 Ｔｉｏ、は、Ｔｉを溶接金属中に合金化させて結晶粒を
倣細化し、じん性を高めるのに有゛効であるが、１％未
満では効果がなく、１０％を越えるとスラグのはく離性
が悪くなることから１〜１０％に限定した。 Ａｔ２０８は、フラックス軟化温度の調整に極めて重要
な成分であるが、１％未満では軟化温度の上昇効果に乏
しく、一方１０％を越疋ると軟化温度が高くな９すぎ作
業性を沓するため１〜ｌＯチに限定した０ Ｍｎ０は溶接金属中のＭｎ屋の調整に有効な成分でおる
が、１％未満では効果がなく、５％を越えると溶接金属
中の酸素量が増加してじん性を害するため１〜，５チに
限定した。 ＭｇＯおよびＢａＯは、溶接金属中の酸素量の低減に有
効であるが、　ＭｇＯ＋ＢａＯが５％未満しか含まない
場合にはこの効果に乏しく、一方２０％を越え”で含ま
２すると作業性が省化し、またビード表面が荒れて醜く
なる。 次に上述成分範囲ニオいてＯａＯ＋　Ａｔ、０８＋　Ｍ
ｇＣ１の合計量と、Ｓｉｏ、＋　Ｔ土Ｑ２＋　Ｊｉｌｒ
ｌＱの合計社との比をとったＭ値と軟化温度との関係全
第１図に示したように、Ｍ値と軟化温度との間には、良
い相関１阿係があり、Ｍ値の増加に１ｆ−い軟化ｌ関度
は上昇することがわ力）る。 弔１図よりＭ値を０．８〜１．６とずればスラグ生成ｈ
ｋ　ｆｉ：有利にツ】１月ｌできる軟化温度を１０５０
〜１２００　’Ｃ程度にすることができ大入熱サブマー
ジアークｍ接待にも良好なビード形状が得られる。 Ｍ値は０．８未〈両では軟化温度が低すぎることと７よ
って溶融スラグの揺動を充分に回避し得す、−力お値が
１，６をこλるとビード表面が荒れ、何ｎも良好なｔｄ
接金金属舟らｔｌない。 次にフラックスの粒度構成につき、粒径が４２０μｍよ
り大きい粗粒が０．５％以上になるとビード止端部が乱
れて艮好なビードが得難＜、ｑ４μｍよシも小さな細粒
が５％未満ではアンダーカットが発゛生じやすく、１５
％を越えるとポックマークか発生しやすくなり、溶接時
にフラックスの吹上けを生じる０ したがって安定した作業性の下に浴１ｄを実施し、良好
なビード形状を得るためには、全ソラ゛ンクス粒子のう
ち粒径が４２０μｍよりも大きな粒住力（０，５％未満
で、かつ７４μｍよりも小さい卸１粒力１５〜１５％の
粒度分布とする必要がある０以下この発明の実施例につ
いて説明する。 表１に示した化学組成および粒度分Ｑを有する浴融型フ
ラックスを調製し、こｎらを用ＵＡて板ｊ早８　２．０
　＋＋＋ｍ　（７）　ＡＰＩ規格×６０相当−１７’）
　Ｈｂ　−Ｖ　ｊ（ｔｉｌ　Ｇコ、表２に示した浴接条
件でＶｉＦｊＪ〜８′市極太人熱サブマージ入熱ク溶接
を行ない、各場合Ｇこおけるｍ接作業性、ビード外観お
よび浴接金１鶴の酸素量とじん性を調べた０ 表２８電極ザブマ一ジアーク溶接条件 この結果を表８にまとめて示す。なおワイヤは、すべて
径４．０鴎の１．８％Ｍｎ　−０，５％Ｎｏ系鋼のもの
を用い、母材の開先形状は第２図に示すように”゛開先
角θ−６０′−′、ＩＪＭ先深さＤ−１４，（１ｍＶ形
トシた０ 衣８　浴接作業性、ビード外装、浴接金属酸系蛍および
吸収エネルギー表８における浴接作業性およびビード外
装の評ボ基準は次のとおりである。 浴接作業性 ○ＥＩＪは、スラグのはく離性が艮く、ｍ接待のスラグ
の吹上げのないもの。Ｘ印はスラグのはく離性が悪いも
の、あるいは吹上けの起ったもの。 ビード外装 ○印は、ポックマーク、アンダカットなどの欠陥がな（
、ビード外装の良好なもの。Ｘ印は欠陥のあったもの、
あるいはビード外装の不良なもの。 表８から明ら力）なように、この発明に従う各フラック
ス（Ｎ〜（ＦＪではいずれにおいても１００４Ｊ／Ｃｍ
もの大入熱溶接にもかかわらず、良好な作業性の下に、
美麗で欠陥のない外装で、かつじん性も艮好な浴接金属
が得らｎるのに対し、化学組成や粒′度分領がこの発明
の適正範囲をはずれた比較各７シツクス（刃〜σ）では
、浴接作業性、ビード外（睨、溶接金属のしん性の全て
にわたって同時に満足することはできなかった。 すなわち、フラックス（ＦＪは作業性は良好であるが、
Ｍ値が適正１蛇囲をはずれているためにビード外貌が悪
い。フラックス（Ｑは、　ＣａＯが適正範囲をはずれて
いるためｍ　Ｘ　Ｊｉは低いが溶接作業性、ビード外貌
ともに、′嶽い。フランクス億）は作業性は良好である
がＣａＦ２が１８．３％しか含まれておらず、Ｊ趙正頻
りｌｊ　ｔはずれているため酸素嵐が高くじん性が恋い
。フラックス（Ｉ）は、５ｉｎ２が２０．３％しか含ま
れていない、ため、ビード外−が悪く、粒径７４μｍＪ
′、り小さい粒子が多いため溶接中にスラグの吹上けを
生じ作業性も恋い。 （発明の効果） このつ６　ｒｐＨによるザブマージアーク浴接用済１触
型フンツクスは、従来の醍融型フラ゛イクスでは避は却
いとされていたピード外観の劣化と溶接金属の同撃特性
の劣化を効果的に防止して、安定な作業性の下で大人熱
サブマージアーク溶接を実施することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図Ｃま、Ｍ値が軟化温度に及ぼす影響を示し弔２図
は母材の開先形状図である。 特許出願人　川崎製鉄株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｌ　ｓｉｏ　２　二　２５〜８５　Ｊｌ（ｊｚｔ　％　
   、（＋ａｏ　：　２５〜３５　爪ｆｆ％。 Ｃａ、Ｆ２：　１５〜８１ｒｔ＆％　ｌ　Ｔｉｅ□：　
   １〜１０重磁斧。 Ａｔ２０８：１〜１（Ｊ爪Ｊｒｔ％＋ＭｎＯ：１〜ｓ重
   −ａｔ　％およびＭｇＯ十ＢａＯ：　５〜２０　ＫＫ）
   Ｈ％を、ＣａＯ＋　Ａ／　２０８＋　１１ｇ０　（７）
   　合計Ｍ　ノ、ＳｉＯ，＋ＴｉＯ２＋ＭＩ］Ｏの合計量
   に対する比、Ｍの値が０．８〜１．６の軸回において残
   余の不純物とともに含イブする組成物の溶融を経た破砕
   粉粒体より成り、４２０μｍより大きい粗粒が０．５重
   量係以内でかつ７４μｍより小さい細粒が５〜１５本量
   −の割合いの粒度分イ１ｉを有することを特徴とするサ
   ブマージアーク溶接用溶融型フラックス。